病原微生物荚膜多糖的生物学功能

荚膜多糖（capsular polysaccharide，CPS）是一种广泛存在于细菌、支原体、部分真菌等菌体表面的碳水化合物。同时，荚膜多糖有助于菌体抵抗干燥和低温等不利环境，并通过在菌体表面形成物理屏障阻碍宿主补体的杀伤与吞噬作用。在长期多种应激-压力环境下，病原菌已进化出多种免疫逃避机制并促进宿主感染；在非病原微生物中，荚膜多糖可正向调节宿主免疫作用，并拮抗机体免疫因子，保护宿主免受病原菌引起的炎症性疾病。本文将结合本团队的相关研究工作，对荚膜多糖的结构、合成调控机制、生物学功能、免疫逃避机制和致病机制，特别是荚膜多糖正向调节宿主免疫系统及其应用潜力等方面作一综述，为病原菌致病机制的研究和疫病的有效防控提供参考依据。     

不同杀虫剂及其组合对梨小食心虫初孵幼虫的毒力及田间防效

采用浸泡幼果法测定了6种杀虫剂及其两元复配组合对梨小食心虫初孵幼虫的毒力, 并将筛选出的增效组合在田间进行防效验证。结果表明, 阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯、呋虫胺、噻虫嗪和溴氰虫酰胺对梨小食心虫初孵幼虫的致死中浓度(LC50)分别为：0.691、4.883、5.350、10.326、13.966和27.942 mg/L。两元复配组合中, 阿维菌素与呋虫胺复配组合(8∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶4)、呋虫胺与氯虫苯甲酰胺复配组合(1∶4、1∶2、1∶1、2∶1和4∶1)、阿维菌素与氯虫苯甲酰胺复配组合(4∶1、1∶1和1∶4)和高效氯氟氰菊酯与呋虫胺复配组合(1∶4)具有增效作用。在梨小食心虫暴发为害年份、于梨果不同发育阶段进行田间防效验证, 阿维菌素与呋虫胺1∶4（12.5 mg/kg+50 mg/kg）、呋虫胺与氯虫苯甲酰胺2∶1(25 mg/kg+12.5 mg/kg)和阿维菌素与氯虫苯甲酰胺1∶1(12.5 mg/kg+12.5 mg/kg)对梨小食心虫的防效分别为75.02%~94.81%、50.04%~89.15%和42.90%~90.57%, 其中, 阿维菌素与呋虫胺(1∶4)的防治效果最好。     

Identifying and Characterizing a Novel Peritrophic Matrix Protein (MdPM-17) Associated With Antibacterial Response From the Housefly,Musca domestica (Diptera: Muscidae)

Peritrophic matrix/membrane (PM) critically prevents the midgut of insects from external invasion by microbes. The proteins in the peritrophic membrane are its major structural components. Additionally, they determine the formation and function of this membrane. However, the role of PM proteins in immune regulation is unclear. Herein, we isolated a novel PM protein (MdPM-17) from Musca domestica larvae. Further, the function of MdPM-17 in regulating host innate immunity was identified. Results showed that the cDNA of MdPM-17 full is 635 bp in length. Moreover, it consists of a 477-bp open reading frame encoding 158 amino acid residues. These amino acid residues are composed of two Chitin-binding type-2 domain (ChtBD2) and 19 amino acids as a signal peptide. Moreover, tissue distribution analysis indicates that MdPM-17 was enriched expressed in midgut, and moderate levels in the fat body, foregut, and malpighian tubule. Notably, MdPM-17 recombinant protein showed high chitin-binding capacity, thus belongs to the Class III PM protein group. MdPM-17 protein silencing via RNA interference resulted in the expression of antimicrobial peptide (defensin, cecropins, and diptericin) genes, and this occurred after oral inoculation with exogenous microbes Escherichia coli (Enterobacteriales:Enterobacteriaceae), Staphylococcus aureus (Bacillales:Staphylococcaceae), and Candida albicans (Endomycetales:Saccharomycetaceae)). Therefore, all the antimicrobial peptide (AMP) gene expression levels are high in MdPM-17-depleted larvae during microbial infection compared to controls. Consequently, these findings indicate that MdPM-17 protein is associated with the antibacterial response from the housefly.     

Inhibiting fungus on largemouth bass eggs with copper sulfate and its toxicity to fry and juveniles

This study determined the effectiveness of copper sulfate (CuSO₄) to inhibit fungal growth (caused by Saprolegnia spp.) on largemouth bass (LMB) eggs spawned on/in fiber mats in very high-alkalinity/-hardness waters; experiments also determined the toxicity of CuSO₄ to LMB fry and juveniles. An untreated control and three CuSO₄ concentrations (10, 20, and 40 mg/L) were tested under a flow-through scenario in the effectiveness experiment. Eggs were treated daily until hatching began. Fungal load at the time of hatch had a total area > 3.0 cm² in the untreated controls, total area 1.0 to <2.0 cm² in the 10 and 20 mg/L CuSO₄ treatments, and total area > 1.0 cm² in the 40 mg/L CuSO₄ treatments. Fungus samples were identified as Saprolegnia australis. The 24-hr median lethal concentration (LC50) values on the LMB yolk-sac and swim-up fry were 32.0 and 4.6 mg/L CuSO₄, respectively; the No Observed Effect Concentrations (NOEC) were 16.0 and 0.125 mg/L CuSO₄, respectively. Juvenile LMB were extremely tolerant to CuSO₄, and their 24-hr LC50 value was 185.5 mg/L; the NOEC was 64 mg/L. This study indicates that CuSO₄ can be an important resource for hatcheries to control egg fungus, especially in high-alkalinity/-hardness waters.     

鱼类组蛋白核苷酸的多态性及其在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用

组蛋白是染色体核小体的重要组分,在调控染色质结构、基因转录、个体发育等不同生物学过程中起着重要作用。为了研究鱼类组蛋白基因是否存在核苷酸的多态性以及组蛋白核苷酸多态性是否会影响鱼类的抗病力,本实验以斑马鱼和草鱼为研究对象,通过PCR扩增克隆了组蛋白H2A的全长开放阅读框;利用过表达技术、菌落平板计数、感染存活分析以及荧光定量PCR技术,研究了斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性不同变异体在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用。在本研究中,实验发现鱼类组蛋白H2A存在着丰富的核苷酸多态性。序列分析结果显示斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体核苷酸序列相似性为90%～100%;而两两H2A核苷酸多态性变异体氨基酸序列之间最多只有3个位点存在差异。通过体内和体外抗菌实验可知,斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸的多态性显著影响H2A的抗菌活性。此外,筛选出的抗菌组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体在斑马鱼体内的过表达,不仅具有免疫增强的作用,还能显著增强斑马鱼对杀鱼爱德华氏菌感染的抗病力。本研究为筛选具有抗病作用的组蛋白H2A免疫保护原奠定了重要基础。     

牛磺酸对急性氨中毒的鲫和草鱼抗氧化及炎症相关基因表达影响的比较

为了比较牛磺酸对急性氨中毒的鲫和草鱼缓释作用的差异,实验分别构建了4个处理组,组1实验鱼通过腹腔注射生理盐水,组2注射醋酸铵(鲫7 mmol/g,草鱼9 mmol/g),组3注射醋酸铵和牛磺酸(100μg/g),组4注射牛磺酸。毒性实验持续96 h。结果显示,组2鲫肝脏中SOD、CuZnSOD和CAT基因mRNA表达量显著低于组1和组3;组2和组3鲫肝脏中GPx基因mRNA表达量显著低于组1;组1鲫大脑中SOD、CuZnSOD、CAT和GPx基因mRNA表达量最高;组2草鱼肝脏中SOD、CuZnSOD、CAT和GPx基因mRNA表达量显著高于其他组;组2和组4草鱼大脑中SOD和CuZnSOD基因mRNA表达量显著低于组1和组3;组3草鱼大脑中CAT和GPx基因mRNA表达量最高;此外,组2鲫和草鱼肝脏及大脑中TNF和IL基因mRNA表达量均显著高于其他组。研究表明,鱼类氨中毒会扰乱机体的抗氧化酶系统和免疫应答,引起氧化损伤和炎症反应;草鱼通过提高抗氧化相关基因表达以应对氨中毒;牛磺酸能够有效缓解氨中毒对鲫和草鱼造成的氧化伤害,但牛磺酸并不能降低氨中毒对鲫和草鱼造成的炎症反应。     

52份豌豆种质萌发期耐铝毒性的综合评价与筛选

随着土壤酸化的日益加重,铝毒成为影响作物种子萌发质量以及产量的重要胁迫因子之一。本研究采用单项耐铝毒系数(AC值)、综合耐铝毒系数(CAC值)、平均隶属函数值(ASF值)、耐性综合评价值(A值)等指标及相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归分析等方法,综合评价豌豆种质萌发期铝毒耐性,建立综合筛选评价体系,并筛选萌发期耐铝毒豌豆种质。利用筛选出的适宜浓度40 mg L–1Al3+处理52份豌豆品种(系)种子,结果显示,萌发期8个相关性状在处理组及对照组品种间均存在显著差异,遗传多样性指数分别介于1.43～2.03和1.51～2.06之间。基于AC值聚类分析, 52份豌豆种质可被分为3个耐性级别,其中,第I级含2份,为耐铝毒品种(系);第II级含19份,为敏感品种(系);第III级含31份,为铝毒极敏感性品种(系)。利用豌豆种子发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、根长、芽干重、根干重7项指标,结合最优回归方程可初步鉴定豌豆萌发期耐铝毒特性。通过综合评价和聚类分析,筛选出萌发期铝毒耐性极强的种质C175和C145,可作为豌豆铝毒耐性育种和耐性机制研究的重要资源。     

11种杀菌剂对马铃薯软腐病的防治效果

由果胶杆菌属细菌Pectobacterium spp.引起的软腐病是世界范围内马铃薯生产上重要的细菌性病害之一。本研究分别采用碟片法和生长速率法探究了11种常用的杀菌剂对胡萝卜果胶杆菌胡萝卜亚种菌株Pcc20181的离体抑菌效果; 采用马铃薯半薯接种法评价了供试杀菌剂对马铃薯软腐病的防控效果。碟片法和生长速率法测定结果均显示:11种供试杀菌剂中72%农用硫酸链霉素SP、0.3%四霉素AS和3%噻霉酮WP离体抑菌效果最好, 抑菌圈直径介于0.13~1.47 cm, EC50介于1.695~44.363 mg/L; 新鲜半薯接种法测定结果表明, 11种供试杀菌剂中有8种对软腐病均有控病效果, 防效为33.33~92.50%。其中, 3%噻霉酮WP对马铃薯软腐病的防效最高为92.50%, 随后依次为72%农用硫酸链霉素SP （89.76%）、20%叶枯唑WP （58.81%）、0.3%四霉素AS （51.60%）。综合评价, 3%噻霉酮WP、20%叶枯唑WP和0.3%四霉素AS对马铃薯软腐病具有较好的防控效果。     

巨菌草对七彩山鸡生长性能、免疫器官以及肠绒毛形态的影响

试验旨在探究日粮中添加巨菌草(Pennisetum giganteum)对七彩山鸡(Phasianus colchicus)生长性能、免疫器官以及肠绒毛形态的影响。试验选取1周龄健康的七彩山鸡(母)210只,随机分为1个对照组(0%组)和4个饲料处理组,每组3个平行。4个饲料处理组配制时,分别添加4%、8%、12%、16%的巨菌草添加剂于基础饲料中。结果表明,与0%组相比,12%组七彩山鸡的平均体重和平均日采食量显著增加(P<0.05);4%、8%、12%组平均日增重显著大于16%组(P<0.05);8%组料重比显著降低(P<0.05);饲料处理组免疫器官指数中肝脏、脾脏指数均在0%组的基础上有所增加,但差异不显著(P>0.05);8%的巨菌草添加剂可显著增加七彩山鸡肠道的绒毛长度(P<0.05),隐窝深度显著降低(P<0.05),扩大肠道黏膜吸收面积。说明日粮中添加巨菌草可以提高七彩山鸡肠道对营养的吸收能力,一定程度上改善七彩山鸡生长性能和免疫性能。     

新型锌制剂对虹鳟生长及免疫功能的影响

为研究纳米锌及纳米锌多糖复合体对虹鳟生长及免疫功能的影响,选取平均体质量(120.0±3.0) g的虹鳟300尾,随机分成5组,每组3个平行,每个平行20尾,按1μL/g进行尾部肌肉注射纳米锌及纳米锌多糖复合体溶液,含量分别为1000、3000 mg/kg,试验周期为10 d。试验结果显示,纳米锌及纳米锌多糖复合体可不同程度提高虹鳟特定生长率(P>0.05)。1000 mg/kg纳米锌多糖复合体组虹鳟血液NBT阳性细胞数量百分比在第3 d最高,达22.3%(P<0.05);3000 mg/kg纳米锌多糖复合体组白细胞吞噬能力在第6 d最强(P<0.05)。3000 mg/kg纳米锌组虹鳟血清杀菌能力第3 d最高(19.4%),而3000 mg/kg纳米锌多糖复合体组血清杀菌能力第6 d最高,达32.43%(P<0.05)。第3 d,1000 mg/kg纳米锌多糖复合体组过氧化氢酶活性、一氧化氮合成酶活性分别为26.39、43.38 U/mL (P<0.05);第6 d,超氧化物歧化酶、酸性磷酸酶活性最高,分别为29.91 U/mL、201.4 U/L(P<0.05),微量丙二醛浓度最低,为3.19 nmol/mL。试验结束后通过杀鲑气单胞菌攻毒感染,7 d内观察虹鳟累积死亡率,1000 mg/kg纳米锌多糖复合体组累积死亡率仅30%。由试验结果可知,纳米锌和纳米锌多糖复合体均能对虹鳟免疫功能产生促进作用,以1000 mg/kg纳米锌多糖复合体效果最佳。